ULTRASONIC EFFECTS ON THE PROPERTIES OF POTATO STARCH BASED BIODEGRADABLE POLYMERS
Keywords:
biodegradable film, potato starch, biodegradable polymer, ultrasonic treatment, cooling system, packaging.Abstract
The purpose of the research was to study the properties of composite biopolymers obtained from potato starch. Nowadays this issue is of great scientific interest all over the world due to the problem of traditional plastics disposal and its harmful effects on the environment, which are constantly growing from year to year. The application of biopolymers based on various kinds of starches including potato starch is interesting because this feedstock is nearly unlimited and is constantly renewed. However, us-ing starch-based biopolymers for the production of disposable houseware or packaging is restricted by certain difficulties connected with its further usage. The main drawback is increased moisture absorp-tion: with the increase of starch content the fragility of a biodegradable film increases. Thus for solving these problems we changed the ratio of the biopolymer constituents which were exposed to ultrasonic treatment in a cooling system in order to obtain biodegradable films with improved deformation and mechanical characteristics. In order to obtain a biodegradable water-soluble film from the mixture of starch and additional film-forming substance, sodium alginate, we added there a plasticizer – glycerin. The test samples of composite polymers were exposed to ultrasound using an acoustic source of elastic oscillations (“Volna”, UZTA-0,4/22-ОM), with a frequency of 22 ± 1,65 kHz and maximum power of 400 W. The results of the tests have shown that a film obtained from the mixture of starch and sodium alginate and exposed to ultrasound in the optimal mode has the lowest resistance to molds which proves its biodegradability.References
Беззубов, А.Д. Ультразвук и его применение в пищевой промышленности/ А.Д. Беззубов, Е. И. Гарлинская, В.М. Фридман. – М.: Пищевая промышленность, 1964. – 196 с.
Гулюк, Н.Г. Крахмал и крахмалопродукты/ Н.Г. Гулюк. – М.: Агропромиздат, 1985. – 240 с.
Крутько, Э.Т. Технология биоразлагаемых полимерных материалов / Э.Т. Крутько, Н.Р. Прокопчук, А.И. Глоба. – Минск: Изд-во БГТУ, 2014. – 105 с.
Лысак, В.В. Микробиология / В.В. Лысак. – Минск: Изд-во БГУ, 2007. – 430 с.
Ермолович, О.А. Методы оценки биоразлагаемости полимерных материалов/ О.А. Ермолович, А.В. Макаревич, Е.П. Гончарова, Г.М. Власова // Биотехнология. – 2005. – № 4. – С. 47– 53.
Легонькова, О.А. Биоразлагаемые материалы в технологии упаковки / О.А. Легонькова [и др.] // Тара и упаковка. – 2003. – № 6. – С. 56–60.
Разработка технологии модификации крахмала. Часть 1: Ультразвуковое воздействие в охлаждающей системе / И.Ю. Потороко, А.В. Малинин, А.В. Цатуров и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». – 2018. – Т. 6, № 4. – С. 83–92. DOI: 10.14529/food180411
Полякова, Е.А. Свойства нового биодеградируемого композиционного материала на основе акрилового сополимера и крахмала// Е.А. Полякова, И.С. Коротнева, Б.С. Туров, А.В. Комин // Пластические массы. – 2015. – № 7-8. – С. 61–64.
Подденежный, Е.Н. Прогресс в получении биоразлагаемых композиционных материалов на основе крахмала (обзор) / Е.Н. Подденежный, А.А. Бойко, А.А. Алексеенко, Н.Е. Дробышевская, О.В. Урецкая // Вестник ГГТУ ИМ. П.О. Сухого. – 2015. – № 2 – С. 31–41.
Руськина, А.А. и др. Анализ современных способов модификации крахмала как инструмента повышения его технологических свойств / А.А. Руськина, Н.В. Попова, Н.В. Науменко, Д.В. Руськин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». – 2017. – Т. 5, № 3. – С. 12–20. DOI: 10.14529/ food170302
Shabana, S. et al. Ultrasound assisted acid hydrolyzed structure modification and loading of antioxidants on potato starch nanoparticles / S. Shabana, R. Prasansha, I. Kalinina, I. Potoroko, U. Bagale, S.H. Shirish // Ultrasonics Sonochemistry. – 2019. – V. 51. – P. 444–450. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2018.07.023





